DE69018863T2

DE69018863T2 - Durchbruch-Feststellung beim Stranggiessen.

Info

Publication number: DE69018863T2
Application number: DE69018863T
Authority: DE
Inventors: Kenneth E Blazek; Ismael G Saucedo
Original assignee: Inland Steel Co
Current assignee: Inland Steel Co
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1990-03-05
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: AU617274B2; CA1328341C; AU4995490A; ZA901305B; CN1045720A; JPH0999351A; EP0389139A2; JPH02280951A; KR900014058A; ES2071762T3; EP0389139B1; DE69018863D1; US5020585A; JP2609476B2; EP0389139A3; KR970001552B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die gegenwärtige Erfindung betrifft allgemein das Stranggießen von geschmolzenein Metall und genauer gesagt das Erfassen von Ausbrüchen während des Stranggießens.
Bei einem Stranggießverfahren wird geschmolzenes Metall kontinuierlich in das Oberteil einer vertikal angeordneten, flüssigkeitsgekühlten, Metallgießereiform eingeführt, die ein offenes oberes und ein offenes unteres Ende aufweist. Das Metall bewegt sich durch die Gießereiform nach unten, und teilweise erhärtetes Metall wird kontinuierlich von dem Unterteil der Gießereiform abgezogen. Das Metall wird, genauer gesagt, während geschmolzenes Metall sich durch die Gießereiform nach unten bewegt und in Kontakt mit der Innenoberfläche der gekühlten Gießereiform ist, abgekühlt, um eine Gußmetallschale zu bilden, die ein Inneres aus geschmolzenem Metall umgibt, und dies ist normalerweise die Form des Metalls, wenn es von dem Unterteil der Gießereiform abgezogen wird. Herkömmliche Hilfsmittel werden beim Beginnen des Gießereibetriebs verwendet, um das Metall innerhalb der Gießereiform zu halten, bis eine Erhärtung des Unterteils der Schale stattgefunden hat.
Wenn die Schale durch die Gießereiform absinkt, dickt sie ein. Während des Gießbetriebs entwickelt sich ein heißer Fleck ("hot spot") in der Gießereiformwand, ein wenig unterhalb der oberen Oberfläche des geschmolzenen Metalls in der Gießereiform, und diese Oberfläche wird typischerweise nahe dem oberen Ende der Gießereiform gehalten. Während des Auslösens eines Ausbrechens des anklebenden oder anhängenden Typs, wenn die Gußmetallschale sich durch die Gießereiform nach unten bewegt, bewegt sich der heiße Fleck auf gleiche Weise nach unten, mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, was zu einer Lücke oder einem Ausdünnen in der Gußmetallschale an der Stelle des nach unten steigenden heißen Fleckes führt. Wenn der heiße Fleck das untere offene Ende der Gießereiform erreicht, tritt ein Ausbrechen des geschmolzenen Metalls auf. Ausbrüche sind gefährlich und verschwenderisch.
Es existieren zwei vorherrschende Typen von Ausbrüchen: der anhängende und anhaftende Typ. Die Ausbrüche des anhängenden Typs werden durch geschmolzenes Metall hervorgerufen, das das Oberteil der Gießereiform überfließt. Ausbrüche des anhaftenden Typs werden initiiert, wenn das obere Teil der Schale, oder ein Teil desselben, an der Gießereiformwand anhaftet und von dem Rest der nach unten absteigenden Schale abreißt.
Eine detailliertere Diskussion von heißen Flecken und Ausbrüchen und die damit zusammenhängenden Überlegungen sind in einem Artikel der gegenwärtigen Erfinder enthalten, der den Titel hat "An Investigation of Sticker and Hanger Break-outs", 4th International Conference on Continuous Oasting, Brüssel, 17. bis 19. Mai 1983, Seiten 668 bis 681, und auf die Offenbarung desselben wird hier Bezug genommen.
Bei einer typischerweise käuflichen, vertikal angeordneten, Gießereiform zum Stranggießen wird eine Kühlflüssigkeit durch vertikal angeordnete Kanäle in den Seitenwänden der Gießereiform zirkuliert. Zusätzlich ist eine Reihe von Temperatursensoren in Form von Thermokopplern in den Seitenwänden der Gießereiform eingebettet, an vertikal getrennt voneinander angeordneten Stellen, um die Temperatur an jeder dieser vertikal getrennt voneinander angeordneten Stellen zu messen. Diese Temperaturmessungen zeigen die relevante Temperatur der Metallschale innerhalb der Gießereiform an den jeweiligen vertikalen Stellen in der Gießereiform an.
Es gibt ein bekanntes Verfahren zum Vorhersagen der Wahrscheinlichkeit, daß geschmolzenes Metall an dem unteren offenen Ende einer Gießereiform zum Stranggießen ausbricht. Dieses Verfahren verwendet die Anordnung der Thermokoppler in den Gießereiformwänden, wie in dem obigen Paragraphen beschrieben ist, und nutzt eine kontinuierliche Temperaturmessung, von jedem der mehreren, vertikal getrennt voneinander angeordneten Thermokopplern, beispielsweise, drei Thermokoppler, aus, wobei diese kontinuierliche Temperaturmessung auf einem Diagramm aufgezeichnet wird, bei welchem die vertikale Koordinate die Temperatur und die horizontale Koordinate die Zeit angibt. Die Kurven für die verschiedenen Thermokoppler, die die Temperatur als Funktion der Zeit anzeigen, werden auf dem gleichen Diagramm aufgezeichnet. Bei einem normalen Gießbetrieb, wenn keine Gefahr des Ausbruches besteht, sollten die Temperaturauslesungen fortschreitend niedriger werden, bei absteigender Anordnung der Thermokoppler. Wenn ein Thermokoppler nahe dem oberen Rand der Gießereiform einen kurzen Anstieg mißt, der von einem Abstieg der Temperatur gefolgt wird, als Funktion der Zeit; und wenn dieses Temperaturverhalten von jedem der unteren Thermokoppler wiederholt wird, in absteigender Ordnung, der Reihe nach, bedeutet dies, daß ein sich nach unten bewegender heißer Fleck vorhanden ist, und dies bedeutet, daß eine Ausbruchsgefahr vorhanden ist, wenn nicht eine Korrekturhandlung vorgenommen wird. Eine typische Korrekturhandlung ist, das Abziehen der Stranggußschale aus der Gießereiform zu verringern oder zu unterbrechen, da dies dem Metall in der Schale eine Möglichkeit gibt, Auszufrieren und/oder an der Stelle des heißen Flecks dicker zu werden.
Eine detailliertere Beschreibung des Ausbruchsvorhersagungsverfahrens ist in einem Artikel von Tsuneoka, et al., "Measurement and Control System of Solidification in Continuous Casting Mold", Steelmaking Conference Proceedings, AIME, 1985, Seiten 3 bis 10, insbesondere auf den Seiten 3 bis 5, beschrieben, wobei die Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche 1 und 20 auf diesem Verfahren basieren.
Ein Nachteil eines Aufbaus zum Vorhersagen eines Ausbruches, der sich auf von in den Wänden der Gießereiform zum Stranggießen eingebettete Thermokoppler stützt ist, daß diese Thermokoppler extrem harten Arbeitsbedingungen ausgesetzt sind und häufig gewartet und ausgetauscht werden müssen. Aus diesem Crund kann sich nicht immer darauf verlassen werden, daß sie eine genaue Anzeige der Temperaturbedingungen innerhalb der Gießereiform an allen Höhenlagern derselben, auf einer kontinuierlichen Basis, angeben.
Andere Ausbruchsvorhersagungsvorrichtungen und -verfahren, die auf Variationen basieren, bezüglich der Zeit, der Gießereiformreibung oder der kompletten Gießereiformwärmetransferrate, sind nicht ausreichend verläßlich in der Vorhersage von Ausbrüchen und sollten daher nicht zu diesem Zweck verwendet werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Verfahren und Vorrichtungen, wie hier beansprucht, vermeiden oder reduzieren die Nachteile und Fehler, die den bekannten Vorrichtungen zum Vorhersagen eines Ausbruches innewohnen.
In ihrem breitesten Umfang umfaßt die gegenwärtige Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, bei dem bzw. bei der eine kontinuierliche Bestimmung (a) der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls innerhalb der Gießereiform und (b) der Lage der maximalen Temperatur innerhalb der Gießereiform durchgeführt wird, beides in bezug auf den oberen Rand der Gießereiform; der vertikale Abstand zwischen (a) und (b) notiert wird; und dieser Abstand wird kontinuierlich überwacht, um einen Anstieg desselben zu erfassen. Ein erheblicher Anstieg dieses Abstandes zeigt die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruches an, wenn keine Korrekturhandlung vorgenommen wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel kann die Lage der maximalen Temperatur durch Verwendung einer Vielzahl von Temperatursensoren an vertikal getrennt voneinander angeordneten Stellen in der Gießereiformwand zwischen dem oberen und dem unteren Ende der Gießereiform bestimmt werden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind Temperatursensoren in der Gießereiformwand unnötig.
Bei dem letzteren Ausführungsbeispiel werden von der Gießereiform zum Stranggießen keine vertikal angeordneten Kanäle zum Zirkulieren einer Kühlflüssigkeit verwendet. Stattdessen wird bei dieser Gießereiform eine Vielzahl von vertikal getrennt voneinander horizontal angeordneten Kühlkanälen an Stellen zwischen dem oberen und unteren Gießereiformende verwendet. Kühlflüssigkeit wird durch diese Kanäle zirkuliert. Temperatursensoren werden verwendet, um Temperaturen zu messen, aber keiner der so verwendeten Temperatursensoren ist innerhalb der Seitenwände der Gießereiform angeordnet, wobei das Aussetzen der Temperatursensoren harter Arbeitsbedingungen, die auftreten, wenn die Temperatursensoren innerhalb der Seitenwände der Gießereiform zum Stranggießen eingebettet sind, eliminiert wird.
Genauer gesagt in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung, wird ein oder mehrere Temperatursensoren verwendet, um kontinuierlich die Temperatur der Kühlflüssigkeit zu messen, die die horizontalen Kühlkanäle betritt, während des kontinuierlichen Gießbetriebs. Temperatursensoren werden auch verwendet, um kontinuierlich die Temperatur der Flüssigkeit zu messen, die jeden dieser Kühlkanäle verläßt, wobei eine separate Messung für jeden der Kanäle durchgeführt wird, und diese Temperaturmessungen finden auch während des Gießbetriebs statt. Vorzugsweise wird die Fließrate der Kühlflüssigkeit in jedem der Kühlkanäle gemessen, während des Gießbetriebs. All diese Messungen werden außerhalb der Gießereiform durchgeführt, wo die Arbeitsbedingungen relativ mild sind.
Das Temperaturdifferential der Kühlflüssigkeit für jeden der horizontalen Kanäle wird berechnet, basierend auf der Kühlflüssigkeitseintrittstemperatur und der Kühlflüssigkeitsaustrittstemperatur für jeden Kanal. Dieses Temperaturdifferential, zusammen mit der Fließrate der diesen Kanal betretenden Flüssigkeit, kann verwendet werden, um die Gießereiformwärmetransferrate (MHTR) für diesen Kanal zu berechnen. Die kontinuierlichen Messungen der Temperatur und der Fließrate ermöglichen einem, die instantanen Werte für die Temperaturdifferentiale und die MHTR-Werte zu berechnen, auf einer kontinuierlichen Basis.
Wenn Sorgfalt walten gelassen wird, um sicherzustellen, daß ein gleiches Volumen an Kühlflüssigkeit konstant in jeden Kühlkanal geführt wird, kann die Messung der Fließrate in jedem Kanal unnötig werden, und es wird ausreichen, die Fließrate der Kühlflüssigkeit, bevor sie in eine Vielzahl von Strömen aufgeteilt wirdl die jeweils in einen entsprechenden Kanal geführt werden, zu messen. Wenn die Kühlflüssigkeitsfließrate durch jeden Kühlkanal die gleiche ist, kann man auf die Berechnung der MHTR-Werte verzichten und stattdessen das Kühlflüssigkeitstemperaturdifferential für jeden Kanal in den im Anschluß beschriebenen Arbeitsschritten verwenden. Jedoch ist die Verwendung der MHTR-Werte bevorzugt.
Bei allen Ausführungsbeispielen wird eine Bestimmung der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls in der Gießereiform, bezüglich des oberen Rands der Gießereiform, kontinuierlich während des Gießprozesses, durchgeführt. Wenn all die oben beschriebenen Daten erhalten worden sind, ist es der nächste Arbeitsschritt, eine Kurve auf einem Diagramm aufzuzeichnen, bei welchem (a) eine Koordinate die Gießereiformwandtemperatur oder den MHTR-Wert oder das Kühlflüssigkeitstemperaturdifferential und (b) die andere Koordinate den vertikalen Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiformwand angibt. Diese Kurve porträtiert die Variation der Gießereiformwandtemperatur oder des MHTR-Werts oder des Temperaturdifferentials entlang der vertikalen Abmessung der Gießereiform, zwischen dem oberen und dem unteren Ende der Gießereiform. Auch ist auf dem Diagramm die Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands der Gießereiformwand abgebildet.
Die in dem vorangegangenen Paragraphen beschriebene Kurve wird periodisch verändert, um eine Veränderung der Gießereiformwandtemperaturen oder der MHTR-Werte oder der Temperaturdifferentiale wiederzugeben. Entsprechend wird die Abbildung des Niveaus des geschmolzenen Metalls auf dem Diagramm periodisch geändert, um eine Veränderung, falls vorhanden, der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands der Gießereiform wiederzugeben.
Aus der in dem Diagramm dargestellten Information erhält man, von der geeigneten Koordinate, den vertikalen Abstand zwischen (a) der Lage der maximalen Temperatur der Gießereiformwand oder des maximalen MHTR-Wertes oder des maximalen Temperaturdifferentials und (b) der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls. Während des Normalbetriebs wird (a) die Lage des Maximums des Temperaturdifferentials oder des MHTR-Wertes oder der Gießereiformwandtemperatur gerade unterhalb (b) der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls liegen. In anderen Worten, der Abstand zwischen den beiden wird klein sein. Jeder Anstieg dieses Abstandes wird erfaßt. Wenn ein fortschreitender, kontinuierlicher Anstieg dieses Abstandes vorliegt und der Anstieg erheblich ist, liegt ein Anzeichen dafür vor, daß sich ein heißer Fleck gebildet hat und sich fortschreitend in der Gießereiform nach unten bewegt. Dies zeigt ebenfalls eine Wahrscheinlichkeit eines Ausbruches von geschmolzenem Metall an dem unteren Rand der Gießereiform zum Stranggießen an, wenn keine Korrekturhandlung durchgeführt wird. Wenn eine Korrekturhandlung durchgeführt wird, und der sich nach unten bewegende heiße Fleck eliminiert wird, wird der Abstand zwischen (a) der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls und (b) der Lage des Maximums der Gießereiformwandtemperatur oder des MHTR-Wertes oder des Temperaturdifferentials, mit der Zeit, auf einen Normalwert zurückgelangen, bei welchem ein relativ kleiner Abstand zwischen den beiden besteht.
Ein Verfahren in Übereinstimmung mit der gegenwärtigen Erfindung verwendet vorzugsweise einen Computer und eine damit verbundene Anzeigeausrüstung (beispielsweise, ein Kathodenstrahlröhrenbildschirm), um die geeigneten Berechnungen durchzuführen, Kurven aufzuzeichnen und Graphiken anzuzeigen. Ein geeigneter visueller oder hörbarer Alarm kann von dem Computer beätigt werden, wenn der Abstand zwischen (a) der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls und (b) der Lage des Maximums der Gießereiformwandtemperatur oder des MHTR-Wertes oder des Temperaturdifferentials um ein vorherbestimmtes Ausmaß ansteigt.
Ausbruchsvorhersagungsverfahren und -vorrichtungen in Übereinstimmung mit der gegenwärtigen Erfindung sind nützlich zum Vorhersagen sowohl von Ausbrüchen des anhängenden Typs als auch des anhaftenden Typs.
Andere Merkmale und Vorteile wohnen dem Verfahren und der Vorrichtung, die beansprucht und offenbart sind, inne oder werden den Fachmännern aus der folgenden, detallierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beiligenden diagrammartigen Zeichnungen deutlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Gießereiform zum Stranggießen, die in einem Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung verwendet wird;
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Gießereiform von Fig. 1;
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung illustriert;
Fig. 4 ist eine schematische Teilendansicht, die einen Bereich eines Ausführungsbeispiels der Erfindung illustriert;
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Verfahren in Übereinstimmung mit der gegenwärtigen Erfindung darstellt;
Fig. 6 ist eine Draufsicht, ähnlich der der Fig. 2, die ein anderes Ausführungsbeispiel einer Gießereiform zur Verwendug in Übereinstimmung mit der gegenwärtigen Erfindung illustriert;
Fig. 7 ist eine Teilguerschnittsansicht der Gießereiform von Fig. 1;
Fig. 8 gibt eine Reihe von Diagrammen wieder, die eine Anzeige in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung illustrieren;
Fig. 9 gibt eine Reihe von Diagrammen wieder, die eine Anzeige in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der gegenwärtigen Erfindung illustrieren;
Fig. 10 gibt eine Reihe von Diagrammen wieder, die die Gießereiformwandtemperatur gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform aufzeigen und das Initiieren und Verhindern eines Ausbruches darstellen; und
Fig. 11 gibt eine Reihe von Diagrammen wieder, die die Gießereiformwärmetransferrate gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform aufzeigen und das Initiieren und Verhindern eines Ausbruches zeigen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Zuerst wird auf die Figuren 1, 2 und 7 Bezug genommen, wobei mit 20 im allgemeinen eine Gießereiform zum Stranggießen gekennzeichnet ist, die in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung aufgebaut ist. Die Gießereiform 20 ist typischerweise aus Kupfer zusammengesetzt. Sie hat Endwände 33, 33 und Seitenwände 39, 39, die einen rechteckigen, horizontal verlaufenden Querschnitt (Fig. 2) festlegen, mit einem offenen oberen Ende 21 und einem offenen unteren Ende 22. Die Gießereiform 20 umfaßt eine Vielzahl von vertikal getrennt voneinander horizontal angeordneter innerer Kühlkanäle 23, 23 an Stellen zwischen dem oberen Gießereiformende 21 und dem unteren Gießereiformende 22. Mit jedem Kühlkanal 23 ist ein Einlaß 24 und ein Auslaß 25 verbunden. Bei dem Ausführungsbeispiei von Fig. 1 sind die Einlässe 24, 24 und die Auslässe 25, 25 vertikal, abwechselnd, übereinander gelagert, um, in vertikaler Reihenfolge, die Richtung des Flusses von Kühlflüssigkeit durch die Kanäle 23, 23 zu alternieren.
Mit Bezug auf Fig. 3 ist festzuhalten, daß jeder Einlaß 24 durch eine Einlaßleitung 26 mit einem Einlaßverteiler 28 verbunden ist, der mit einer Hauptleitung 30 zu einer Kühlflüssigkeitsquelle 32 (beispielsweise, ein Tank oder Reservoir oder ein Haushauptwasserrohr) verbunden ist. Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, ist jeder Auslaß 25 über einen Kanal 27 mit einem Auslaßverteiler 29 verbunden, der über eine Leitung 31 mit einem Abfluß oder einem Recyclingsystem, beispielsweise, verbunden ist, was allerdings nicht gezeigt ist. Eine Pumpe 34 in der Hauptleitung 30 zirkuliert Kühlflüssigkeit durch die Leitung 30, den Einlaßverteiler 28, die Einlaßkanäle 26, 26, die Einlässe 24, 24, die Kühlkanäle 23, 23, die Auslässe 25, 25, die Auslaßkanäle 27, 27, den Auslaßverteiler 29 und die Auslaßleitung 31.
Wie in Fig. 3 gezeigt sind entlang der Leitung 30 ein Temperatursensor 35 und eine Fließratenmesseinrichtung 36 angeordnet. Die Einheiten 35 und 36 sind herkömmliche Einrichtungen, die einfach von Ausrüstungslieferanten erhältlich sind. Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, ist ein Temperatursensor 37 auf jedem der Auslaßkanäle 27, 27 angeordnet, wie der auf der Leitung 30 verwendete Temperatursensor 35. Bezug nehmend sowohl auf Fig. 3 als auch auf Fig. 4 ist zu bemerken, daß oberhalb des oberen offenen Endes 21 der Gießereiform 20 eine Vorrichtung 38 zum Bestimmen des Niveaus des geschmolzenen Metalls innerhalb der Gießereiform 20 angeordnet ist. Die Vorrichtung 38 ist ein herkämmliches Ausrüstungsteil, das einfach von Ausrüstungslieferanten erhältlich ist.
Die Einrichtung 36 ermöglicht ein kontinuierliches Messen der Fließrate der Kühlflüssigkeit, die die Kanäle 23 sowie alle Einrichtungen stromaufwärts der Kanäle 23, was die Einlässe 24, die Einlaßkanäle 26, den Einlaßverteiler 28 und die Hauptleitung 30 umfaßt, betritt. Die Temperaturmeßeinrichtung 35 ermöglicht einem, kontinuierlich die Temperatur der Flüssigkeit zu messen, die die Kühlkanäle 23 sowie alle Einrichtungen stromaufwärts der Kühlkanäle 23 betritt. Die Temperaturmeßvorrichtungen 37, 37 ermöglichen einem, kontinuierlich die Temperatur der Flüssigkeit, die jeden Kanal 23 verläßt, unabhängig für jeden Kanal, zu messen. Die Einrichtung 38 ermöglicht einem, kontinuierlich das Niveau des geschmolzenen Metalls in der Gießereiform 20 zu bestimmen.
Das Ausführungsbeispiel, das in den Figuren 3 bis 4 illustriert ist, ist eines, bei welchem das Volumen der Kühlflüssigkeit, die vom Einlaßverteiler 28 in jeden Einlaßkanal 26 fließt für jeden Kanal 26 zu allen Zeiten gleich ist, wodurch eine gleiche Fließrate durch jeden Kanal 23 sichergestellt ist. In solch einem Fall muß lediglich eine Fließratenmessung für all die Kanäle, beispielsweise, in Leitung 30, durchgeführt werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Fließrate unabhängig für jeden Kanal gemessen werden, beispielsweise, an jedem Einlaßkanal 26 mit einer entsprechenden Vorrichtung 36. Auf ähnliche Weise kann die Einlaßtemperatur unabhängig für jeden Kühlkanal 23 gemessen werden, beispielsweise, an jedem Einlaßkanal 26 mit einem entsprechenden Temperatursensor 35, anstatt dem Messen der Kühlflüssigkeitseinlaßtemperatur an einer Einlaßstelle. Mehr als ein Einlaßverteiler 28 kann verwendet werden, wobei jeder dieser Verteiler mit einem oder mehreren Einlaßkanälen 26 verbunden ist und in diesem Fall eine Notwendigkeit für eine Fließratenmeßeinrichtung 36 für zumindest jeden Verteiler besteht.
Bei einem Stranggießverfahren wird geschmolzenes Metall, das im allgmeinen mit 40 in den Fig. 1 und 7 gekennzeichnet ist, durch das offene obere Ende 21 der Gießereiform 20 eingeführt und füllt im wesentlichen die Gießereiform, wobei im Anschluß daran das Metall kontinuierlich durch das untere offene Gießereiformende 22 abgezogen wird. Die Gießereiform wird durch Kühlflüssigkeit (beispielsweise, Wasser bei Zimmertemperatur oder niedrigeren Temperaturen), die durch die Kühlkanäle 23 zirkuliert wird, gekühlt. Während das geschmolzene Metall 40 durch die Gießereiform nach unten sinkt wird das Metall, das in Kontakt mit der Innenoberfläche der gekühlten Gießereiform ist, abgeschreckt, um eine Gußmetallschale 42, die das Innere 43 des geschmolzenen Metalls umgibt, zu bilden, und dies ist normalerweise die Form des Metalls, wie sie aus dem unteren Ende 22 der Gießereiform 20 abgezogen wird. Wie in Fig. 7 gezeigt, dickt die Schale 42 beim Absinken durch die gekühlte Gießereiform ein. Das geschmolzene Metall 40 hat eine obere Oberfläche 41, die normalerweise nahe dem oberen offenen Ende 21 der Gießereiform gehalten wird.
Während des Gießens entwickelt sich ein heißer Fleck, der durch strichpunktierte Linien 44 in Fig. 7 gekennzeichnet ist, in der Gießereiformwand. Der heiße Fleck 44 entsteht typischerweise ein wenig unterhalb der oberen Oberfläche 41 des geschmolzenen Metalls in der Gießereiform. In der Gegenwart von Bedingungen, die einen Ausbruch des anhängenden oder anhaftenden Typs hervorrufen können, findet die folgende Handlung statt. Während die Gußmetallschale 42 sich durch die Gießereiform 20 nach unten bewegt steigt der heiße Fleck 44 auf ähnliche Weise nach unten, mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, die normalerweise der Hälfte der der Schale 42 entspricht, wodurch eine Lücke in oder eine Ausdünnung der Gußmetallschale 42 an der Stelle des herabsinkenden heißen Flecks hervorgerufen wird. Das Absinken des heißen Flecks durch die Gießereiform dauert solange an, bis der heiße Fleck das untere offene Ende 23 erreicht, wobei zu diesem Zeitpunkt ein Ausbruch des geschmolzenen Metalls stattfindet.
Ausbrüche können verhindert werden, wenn sie früh genug erkannt werden. Hilfsmittel zum Verhindern von Ausbrüchen enthalten das Erniedrigen der Rate, mit welcher die Gußmetallschale von der Gießereiform abgezogen wird, oder, in Übereinstimmung mit der gegenwärtigen Erfindung, Anheben des Niveaus oder der oberen Oberfläche 41 des Metalls 40 innerhalb der Gießereiform 20.
Der Aufbau und die Ausrüstung, die oben beschrieben wurden, werden in Übereinstimmung mit einem Ausfürhungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung verwendet, um die Lagen der heißen Flecken zu erfassen und die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruches vorherzusagen. Ebenfalls für diesen Zweck werden zusätzliche Ausrüstungen, wie unten beschrieben, verwendet.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung verwendet Temperatursensoren, wie Thermokoppler 62, in den Wänden der Gießereiform 20, an einer Vielzahl von vertikal getrennt voneinander angeordneten Stellen zwischen dem oberen Gießereiformende 21 und dem unteren Gießereiformende 22 (siehe Fig. 7). Die Thermokoppler können zwischen den Kühlkanälen 23, beispielsweise, oder an den Stellen der Kühlkanäle 23 in einem Ausführungsbeispiel angeordnet werden, bei welchem die Gießereiform vertikale Kühlkanäle verwendet. Die vertikale Reihe der Thermokoppler kann in einer Gießereiformseitenwand 39 (Fig. 7) oder in einer Endwand 33 angeordnet sein, oder zwei oder mehrere vertikale Reihen an Thermokopplern können in zwei oder mehreren Gießereiformwänden angeordnet sein.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, das Ausführungsbeispiele des Verfahrens der gegenwärtigen Erfindung illustriert. Die Messungen des Niveaus des geschmolzenen Metalls, die mit Hilfe der Einrichtung 38 durchgeführt werden, sind diagrammartig durch Block 48 dargestellt. Die Temperatur- und Fließratenmessungen, die mit Hilfe der Temperaturmeßeinrichtungen 35 und 37 und der Fließratenmeßeinrichtung 36 durchgeführt werden, sind diagrammartig durch Block 39 dargestellt. Die Gießereiformwandtemperaturmessungen, die mittels der Thermokoppler 62 durchgeführt werden, sind ebenfalls innerhalb der Messungen enthalten, die durch den Block 49 dargestellt werden. All diese Messungen 48, 49 werden über herkömmliche Schaltungen 50, 52 jeweils einem herkömmlichen Computer 51 zugeführt. Die vorher bestimmte vertikale Abmessung der Gießereiform 20 wird manuell in den Computer 51 eingegeben, und diese Information ist diagrammartig durch Block 53 dargestellt.
Der Computer 51 ist von einer herkömmlichen Natur und umfaßt herkömmliche Schaltungen, die programmiert werden können, um jede der unten beschriebenen Funktionen durchzuführen. Der Computer berechnet, aus den Temperatur- und Fließratenmessungen 49, die dem Computer 51 zugeführt werden, die Gießereiformwärmetransferrate (MHTR) für jeden Kanal 23. Die Gleichung zum Berechnen der MHTR-Werte lautet wie folgt:
MHTR = F/R x B x Td X D/A
MHTR wird in kW/m²/sec. ausgedrückt.
F/R ist die Volumenfließrate der Kühlflüssigkeit in einem einzelnen Kühlkanal 23, und F/R wird in Litern/sec. ausgedrückt.
B ist die Wärmekapazität der Kühlflüssigkeit (beispielsweise, Wasser), und B wird in Kilojoules/Kº/g ausgedrückt.
Td ist das Temperaturdifferential der Kühlflüssigkeit in einem einzelnen Kanal 23. Das Temperaturdifferential ist die Differenz der Temperatur des Einlaßkanals, beispielsweise, wie mit Hilfe der Vorrichtung 35 gemessen, und der Temperatur des Auslaßkanals, beispielsweise, wie mit Hilfe der Vorrichtung 37 gemessen. Td wird in Kº ausgedrückt.
D ist die Dichte der Kühlflüssigkeit, und D wird in g/m³ ausgedrückt.
A ist die Fläche der inneren Oberfläche der Gießereiform, die von einem einzelnen KühJkanal 23 gekühlt wird, und A wird in m² ausgedrückt.
In der oben angegebenen Gleichung sind B, D und A Konstanten, so daß, wenn F/R für jeden Kühlkanal gleich ist, Td anstelle von MHTF verwendet werden kann. B, D und A werden normalerweise per Hand in den Computer eingegeben, und dies ist durch den Block 53 in Fig. 5 dargestellt.
Die Information, die von dem Computer 51 aus den ihn zugeführten Daten entwickelt wird, enthält die Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands der Gießereiform, die durch Block 57 in Fig. 5 dargestellt ist, und die folgende Information, die durch Block 56 in Fig. 5 dargestellt ist: den MHTR-Wert für jeden Kühlkanal 23, oder alternativerweise, das Temperaturdifferential (Td) für jeden Kanal 23, oder die Gießereiformwandtemperatur (% für jeden Thermokoppler 62), wobei jede der vorangegangenen Meßgrößen in Beziehung zu dem Abstand von dem oberen Rand der Gießereiform bestimmt wird.
Mit dem Computer 51 verbunden und zusammenarbeitend ist eine herkömmliche Anzeigeeinrichtung 54, wie ein herkömmlicher Kathodenstrahlröhrenbildschirm. Der Computer 51 und die Anzeigeeinrichtung 54 arbeiten zusammen, um ein Diagramm anzuzeigen, bei welchem eine Koordinate den MHTR-Wert oder die Gießereiformwandtemperatur und die andere Koordinate den vertikalen Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform angibt (Figuren 8 und 9). Alternativerweise, anstelle des MHTR-Werts, kann eine Koordinare das Temperaturdifferential der Kühlflüssigkeit angeben, wenn die Umstände für solch ein Ersetzen geeignet sind. - 17 -
Der Computer 51 und die Anzeigeeinrichtung 54 arbeiten zusammen, um, auf dem in dem vorangegangenen Paragraphen beschriebenen Diagramm, eine Kurve aufzuzeichnen, die die Variation des MHTR-Werts, oder der Gießereiformwandtemperatur, entlang der vertikalen Abmessung zwischen dem oberen Gießereiformende 21 und dem unteren Gießereiformende 22 zeigt (Figuren 8 und 9). Der Computer 51 und die Anzeigeneinrichtung 54 arbeiten ebenfalls zusammen, um, auf dem Diagramm, die Lage 57 des Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands der Gießereiform (mit "Flüssigkeitsniveau" in den Figuren 10 und 11 gekennzeichnet) abzubilden.
Der Computer ist programrrLert, um periodisch die auf dem Diagramm aufgezeichnete Kurve zu verändern, so daß eine Veränderung der MHTR-Werte oder der Gießereiformwandtemperaturen wiedergegeben wird. Entsprechend ist der Computer programmiert, um periodisch die Abbildung des Niveaus des geschmolzenen Metalls auf dem Diagramm zu ändern, um eine Veränderung der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands der Gießereiform 20 wiederzugeben. Der Computer 51 ist programmiert, um, aus der auf der Kurve dargestellten Information, den vertikalen Abstand zwischen (a) dem maximalen MHTR-Wert (58 in Fig. 8) oder der maximalen Gießereiformwandtemperatur (68 in Fig. 9) und (b) dem Niveau 57 des geschmolzenen Metalls zu notieren. Der Computer enthält eine Schaltung, die programmiert ist, um jeden Anstieg des Abstandes zu erfassen.
Die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruches von geschmolzenem Metall, der an dem unteren Gießereiformende 22 auftritt, kann vorhergesagt werden, in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung, durch befolgen eines Verfahrens, das die im Anschluß beschriebenen Arbeitsschritte enthält. Während des Gießbetriebs wird eine Kühlflüssigkeit kontinuierlich durch die Kanäle 23, 23 zirkuliert. Die Fließrate der Flüssigkeit, die jeden der Kanäle 23, 23 betritt, wird kontinuierlich während des Gießbetriebs gemessen. Die Temperatur der Flüssigkeit, die jeden Kanäle 23, 23 betritt, wird kontinuierlich während des Gießbetriebs gemessen. Ebenfalls wird während des Gießbetriebs kontinuierlich die Temperatur der Flüssigkeit, die aus jedem der Kanäle 23, 23 austritt, unabhängig für jeden Kanal 23, an der entsprechenden Temperaturmeßeinrichtung gemessen. Der Computer 51 wird verwendet, um, aus den in den obenbeschriebenen Meßschritten erhaltenen Daten, kontinuierlich die Gießereiformwärmetransferrate (MHTR) für jeden Kanal 23 zu berechnen.
Das Verfahren enthält auch die kontinuierliche Bestimmung des Niveaus des geschmolzenen Metalls in der Gießereiform 20, während des Gießbetriebs, unter Verwendung der Vorrichtung 38. Wie Fig. 8 zu entnehmen ist, umfaßt das Verfahren das Aufzeichnen, auf einem Diagramm, bei welchem die Y-Koordinate den MHTR-Wert und die X-Koordinate den vertikalen Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform 20 angibt, einer Kurve 56, die die Variation des MHTR-Wertes entlang der vertikalen Abmessung zwischen dem oberen und unteren Ende der Gießereiform zeigt. Das Verfahren umfaßt ferner das Abbilden, auf dem Diagramm, der Lage 57 des Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands der Gießereiform. Die Kurve 56 wird periodisch geändert, um eine Veränderung der MHTR-Werte wiederzugeben. Die Abbildung 57 des Niveaus des geschmolzenen Metalls wird periodisch verändert, um eine Veränderung, falls vorhanden, der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands der Gießereiform wiederzugeben.
Wie in der Fig. 8 zu sehen ist, ist ein maximaler MHTR-Wert an der Stelle 58 der Kurve 56 vorhanden. Aus dieser auf dem Diagramm dargestellten Information wird der vertikale Abstand (das heißt der Abstand entlang der X-Koordinate in Fig. 8) zwischen (a) der Lage des Maximums der MHTR-Werte 58 und (b) der Lage 57 des Niveaus des geschmolzenen Metalls festgestellt; und jeder Anstieg dieses Abstandes wird erfaßt.
Unter normalen Betriebsbedingungen, in der Abwesenheit eines heißen Fleckes, ist der vertikale Abstand zwischen der Lage des Maximums der MHTR-Werte 58 und der Lage 57 des Niveaus des geschmolzenen Metalls relativ klein, beispielsweise, zwischen 3/4'' und 2'' (1,8 bis 5,0 cm). Wenn ein fortschreitender, kontinuierlicher Anstieg des vertikalen Abstandes zwischen der Lage 58 des maximalen MHTR-Wertes und der Lage 57 des Niveaus des geschmolzenen Metalls vorhanden ist, und der Antstieg erheblich ist, liegt ein Anzeichen dafür vor, daß sich ein heißer Fleck gebildet hat und sich allmählich in der Gießereiform nach unten bewegt. Es ist auch ein Anzeichen für die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruches von geschmolzenem Metall an dem unteren Gießereiformende 22, wenn nicht eine korrigierende Handlung durchgeführt wird.
Ein erheblicher Anstieg des vertikalen Abstandes zwischen der Lage 58 des maximalen MHTR-Wertes und der Lage 57 des Niveaus des geschmolzenen Metalls ist etwas größer als ein Anstieg von ungefähr 3'' (7,6 cm), abhängig von der vertikalen Abmessung der Gießereiform. Typischerweise, wenn der vertikale Abstand zwischen 57 und 58 größer als 15% der vertikalen Abmessung der Gießereiform wird, kann man darauf schließen, daß ein erheblicher Anstieg stattgefunden hat, und eine korrigierende Handlung sollte durchgeführt werden, um einen Ausbruch zu verhindern.
Der Computer kann programmiert sein, um einen Alarm 60 (Fig. 5) zu betätigen, wenn ein erheblicher Anstieg des vertikalen Abstandes zwischen der Lage 58 des maximalen MHTR-Wertes und der Lage 57 des Niveaus des geschmolzenen Metalls vorliegt. Der Alarm kann ein hörbarer Alarm oder ein visueller Alarm sein, beispielsweise eine Veränderung der Hintergrundfarbe auf dem Bildschirm der Anzeigeeinrichtung 54. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann die Veränderung der Hintergrundfarbe auf dem Bildschirm in zwei verschiedenen Schritten stattfinden, wobei ein Warnstadium (beispielsweise, die Farbe Gelb) zum Alarmieren eines Beobachters, daß sich eine gefährliche Situation am Entwickeln sein kann, und ein zweites Stadiuin, eine Veränderung in eine zweite Farbe (beispielsweise, Rot) zum Anzeigen, daß ein Ausbruch immanent ist, wenn keine Korrekturhandlung durchgeführt ist, vorhanden sein kann.
Die in den Figuren 8 bis 11 wiedergegebenen Daten wurden von einer Vorrichtung kleiner Dimension zum Stranggießen erhalten, die rechteckige Blöcke herstellt, die einen horizontalen Querschnitt von 8,3 cm auf jeder Seite aufweisen. Das Wärmemaß betrug 136 kg. Die Gießereiform hatte eine vertikale Abmessung von 45,7 cm. Die Gießereiform war aus sauerstofffreiem Kupfer hergstellt und hatte ein gerades, nicht konisch zulaufendes Inneres. Das Innere der Gießereiformwand war mit einem Schmieröl ausgeschmiert, das herkömmlicherweise beim Stranggießen verwendet wird. Das Flüssigkeitsniveauziel betrug 7,5 cm (3'') von dem oberen Rand der Gießereiform während des Gießens.
Die Gießereiform hatte 27 kontinuierliche, mit einem gleichen Abstand getrennt voneinander horizontal angeordnete Kühlflüssigkeitskanäle 23, 23, die um den kompletten Umfang der Gießereiformkavität liefen. Die Kühlflüssigkeitsfließrichtung um den Umfang der Gießereiform wurde fünfzehnmal zwischen dem oberen Rand und dem unteren Rand der Gießereiform geändert, um Verzerrungen der Gießereiform zu vermeiden. Die Kühlflüssigkeitsdurchführungen hatren einen Durchmesser von 11 mm und waren 4,83 mm von der heißen Innenoberfläche der Gießereiform entfernt angeordnet. Die Einlaß- und Auslaßkühlflüssigkeitstemperaturen wurden an geeigneten Stellen gemessen, wobei herkömmliche Wiederstandsthermometer verwendet wurden, und die Kühlflüssigkeitsfließrate wurde kontinuierlich an geeigneten Stellen durch herkömmliche elektronische Durchflußmesser überwacht.
Während des Gießens wurde die Gießereiformwandtemperatur kontinuierlich mit 16 vertikal getrennt voneinander angeordneten Thermokopplern gemessen, die 3 mm von der heißen Innenoberfläche der Gießereiform entfernt angeordnet waren. Dies wurde gemacht, um einen Vergleich zwischen (1) einem Diagramm, auf welchem die MHTR-Werte gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform aufgezeichnet werden, und (2) einem Diagramm, auf welchem die Gießereiformwandtemperaturen gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform aufgezeichnet werden, zu ermöglichen, um zu bestätigen, daß der erste Diagrammtyp genauso genau wie der zweite Diagrammtyp ein Porträt der Entwikklung und Ausbreitung eines heißen Fleckes angibt. Der erste Diagrammtyp, die MHTR-Werte gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform, ist in Fig. 8 gezeigt. Der zweite Diagrammtyp, die Gießereiformwandtemperaturen gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform, ist in Fig. 9 gezeigt. In Fig. 8 beträgt die Skala auf der Y-Achse für die MHTR-Werte 0 bis 2400 kW/m²/sec für jede Zeitseguenz. In Fig. 9 beträgt die Skala auf der Y-Achse für die Gießereiformtemperatur 0º bis 240ºC für jede Zeitsequenz. Die Gießereiformwandmessungen werden in den gleichen Computer eingegeben wie die Messungen zum Berechnen der MHTR-Werte.
Sowohl Fig. 8 als auch Fig. 9 illustriert, was auf einem Anzeigebildschirm zu fünf verschiedenen Zeitpunkten während des Gießbetriebs gezeigt wurde. Die Zeitintervalle zwischen jeder Sequenz, die in den Figuren 8 und 9 dargestellt sind, variiert zwischen 6 Sekunden und 13 Sekunden. In der tatsächlichen Praxis wird die Anzeige auf dem Bildschirm mit kürzeren Intervallen verändert, beispielsweise, mit Intervallen von weniger als 5 Sekunden, obwchl Intervalle bis zu 10 Sekunden verwendet werden können, abhängig von den Verfahrens- und Ausrüstungsparametern, die zu einer gegebenen Zeit benutzt werden, beispielsweise. Ein Zeitintervall so in einer Kürze bis zu einer Sekunde kann verwendet werden. Vorzugsweise zeigt der Bildschirm simultan Kurven, die Daten an zwei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen wiedergeben, um einen Vergleich zwischen den Daten der beiden Zeitintervalle zu erleichtern und ein Erfassen irgendeiner Änderung des Abstandes zwischen dem Maximum der MHTR-Werte und der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls zu bestimmen.
Wie man durch einen Vergleich der Figuren 8 und 9 erkennen kann, haben die Diagramme der beiden Figuren einen sehr ähnlichen Verlauf.
Beim Fortsetzen des Gießbetriebs herrschten normale Bedingungen vor und umfaßt ungefähr 32 Sekunden des Gießbetriebs. Mit anderen Worten, sowohl das Maximum 58 der MHTR-Werte (Fig. 8) als auch das Maximum 68 der Gießereiformwandtemperatur (Fig. 9) waren nur mit einem unerheblichen vertikalen Abstand von der Lage 57 des Niveaus des geschmolzenen Metalls entfernt. Nach 34 Sekunden startete ein heißer Fleck (das Maximum in beiden Diagrammen), entlang der Länge der Gießereiform nach unten fortzuschreiten, während das Niveau 57 des geschmolzenen Metalls im wesentlichen an der gleichen Stelle blieb. In dem in den Figuren 8 und 9 abgebiideten Gießbetrieb wurde keine Korrekturhandlung durchgeführt, und dem heißen Fleck wurde erlaubt, zu einem Ausbruch an dem unteren Ende der Gießereiform zu führen.
Die Figuren 10 und 11 illustrieren eine Sequenz der Anzeigen, bei welcher dem heißen Fleck nicht erlaubt wurde, zu einem Ausbruch zu führen, sondern die notwendige Korrekturhandlung durchgeführt wurde. In Fig. 10, die die Gießereiformwandtemperatur auf der Y-Koordinate und den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform auf der X-Koordinate angibt, liegt die Temperaturskala der Y-Koordinate zwischen 25ºC und 275ºC für jedes Zeitintervall. In Fig. 11, die den MHTR-Wert gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform angibt, beträgt die Skala der Y-Koordinate (MHTR) 400 bis 2500 kW/m²/sec. Während der Stranggießbetrieb fortschritt, waren die Bedingungen normal bis zu einem Zeitpunkt, der ungefähr 77 Sekunden des Verfahrens umfaßte. Während dieses Zeitintervalls waren die Lagen sowohl des Maximums 58 der MHTR-Werte (Fig. 11) als auch des Maximums 68 der Gießereiformtemperatur (Fig. 10) nur ungefähr 2 cm von der Lage 57 des Niveaus des geschmolzenen Metalls entfernt. Initiierung eines Absinkens eines heißen Fleckes trat nach ungefähr 70 Sekunden des Gleßbetriebs auf Der heiße Fleck schritt in der Gießereiform zum Stranggießen kontinuierlich bis zum Ablauf von ungefähr 110 Sekunden des Gießbetriebs nach unten. Eine Korrekturhandlung wurde nach ungefähr 107 Sekunden eingesetzt als die Rate des Abziehens des Metalls von der Gießereiform erheblich verlangsamt wurde. Nachdem die Korrekturhandlung nach 107 Sekunden stattgefunden hatte, nahm sowohl das Maximum 68 der Gießereiformwandtemperatur als auch das Maximum 58 des MHTR-Wertes mit ansteigender Zeit ab, was ein Regenerieren von den abnormalen Bedingungen eines heißen Fleckes wiedergibt. Schließlich, nach 127 Sekunden des Gießbetriebs, war wieder zur Normalität zurückgekehrt, wobei sowohl das Maximum 68 der Gießereiformwandtemperatur als auch das Maximum 58 der MHTR-Werte nur mit einem kleinen Abstand von der Lage 57 des Niveaus des geschmolzenen Metalls angeordnet waren.
Wie oben festgestellt, zeichnen die Figuren 8 und 11 die MHTR- Werte gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform auf, aber ein Graph der gleichen Form würde auftreten, wenn man das Kühlflüssigkeitstemperaturdifferential gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform unter Bedingungen (eben beschrieben) aufzeichnen würde, bei welchen es geeignet war, das Temperaturdifferential für den MHTR-Wert einzusetzen.
Es ist wichtig, um die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruches vorherzusagen, daß der MHTR-Wert oder die Gießereiformwandtemperatur gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform aufgezeichnet wird. Eine Kurve der Gießereiformreibung gegen die Zeit oder eine Kurve der kompletten Gießereiform-MHTR-Werte gegen die Zeit wird andere Bedingungen als für heiße Flekken wiedergeben, zusätzlich zu der Wiedergabe der der heißen Flecken, so daß die letzteren beiden Kurven keine verläßlichen Indizien für die Wahrscheinlichkeit von Ausbrüchen sind. Bei einer Kurve, die den MHTR-Wert gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform aufzeichnet, oder die Gießereiformwandteinperatur gegen den Abstand zu dem oberen der Gießereiformwand, iSt eine Bewegung der Lage des Maximums der MHTR-Werte oder des Maximums der Gießereiformwandtemperatur zu einem erheblichen Abstand weg von der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls ein Indiz für die Wahrscheinlichkeit eines Ausbruches, und sonst für nichts. Keine andere Bedingung, außer der Wahrscheinlichkeit eines Ausbruches, wird dazu führen, daß (a) die Lage des Maximums der MHTR-Werte oder des Maximums der Gießereiformwandtemperatur sich von (b) der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls wegbewegt.
Die Figuren 8 bis 11 zeigen an, daß eine Kurve der Gießereiform-MHTR-Werte gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform genauso gut als Vorhersage der Wahrscheinlichkeit eines Ausbruches ist, wie die Kurve der Gießereiformwandtemperatur gegen den Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform, während die Nachteile eliminiert werden, die zugegen sind, wenn Thermokoppler in den Gießereiformwänden eingebettet sind. Im Gegenteil, die MHTR-Werte können außerhalb der Gießereiform durch Verwendung von Durchflußratenmessern und Temperatursensoren, die an den Einlaß- und AuslaßIeirungen für die Kühlflüssigkeit angeordnet sind, gemessen werden.
Das Ausführungsbeispiel der Gießereiform 20, die in den Figuren 1 und 2 illustriert ist, verwendet einen einzigen Kühlflüssigkeitseinlaß 24 und einen einzigen Kühlflüssigkeitsauslaß 25 in jeder Höhenlage. Bei dem Ausführungsbeispiel der Gießereiform, die in Fig. 6 mit 120 gekennzeichnet ist, ist für jede Wand der Gießereiform ein separater Kühlflüssigkeitseinlaß 124 und ein separater Kühlflüssigkeitsauslaß 125 vorhanden. Zusätzlich hat die Gießereiform 120 einen separaten Kühlkanal 123 in jeder Seitenwand 121, 122 und in jeder Endwand 127, 128. Eine Anordnung des Typs, der in Fig. 6 illustriert ist, ermöglicht einem, genauer die Temperatur in jeder Wand der Cießereiform zum Stranggießen zu kontrollieren, im Vergleich zu der Kontrolle, die man durchführen kann, wenn eine Anordnung des Typs verwendet wird, der in den Figuren 1 und 2 illustriert ist.
Die vorangegangene, detaillierte Beschreibung wurde lediglich der Klarheit des Verständnisses zuliebe gegeben, und keine unnötigen Beschränkungen sollen daraus gezogen werden, da Modifikationen für die Fachleute offensichtlich sein werden.

Claims

1. Stranggießverfahren zum Bilden einer Gußmetallschale (42), bei welchem geschmolzenes Metall sich abwärts bewegt durch und herausgezogen wird aus einer vertikal angeordneten, durch Flüssigkeit gekühlten Gießereiform (20), die Wände (33, 39), ein oberes Ende (21), ein unteres Ende (22) und eine vorherbestimmte vertikale Abmessung aufweist, wobei eine Methode zum Vorhersagen der Wahrscheinlichkeit des Ausbrechens von geschmolzenem Metall aus besagter Schale (42), an besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform (20), umfaßt wird und besagte Methode durch eines der folgenden Hilfsmittel (a), (b), (c) oder (d) gekennzeichnet ist:

(a) kontinuierliches Bestimmen der Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls in besagter Gießereiform, bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform;

kontinuierliches Bestimmen der Lage (68) der maximalen Temperatur der Gießereiformwand bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform;

Notieren des vertikalen Abstandes zwischen (1) besagter Lage (68) der maximalen Temperatur der Gießereiformwand und (2) besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls;

und kontinuierliches überwachen besagten vertikalen Abstandes, um irgendeinen Anstieg desselben zu erfassen;

(b) Ausrüsten besagter Gießereiform mit einer Vielzahl von vertikal getrennt voneinander horizontal angeordneten Kühlkanälen (23) an Stellen zwischen besagtem oberen Ende der Gießereiform (21) und besagtem unteren Ende der Gießereiform (22); Zirkulieren von Kühlflüssigkeit durch besagte Kanäle (23);

kontinuierliches Messen der Fließrate der Flüssigkeit, die jeden Kanal (23) betritt, während des Gießbetriebs;

kontinuierliches Messen der Temperatur der Flüssigkeit, die jeden Kanal (23) betritt, während des Gießbetriebs;

kontinuierliches Messen der Temperatur der Flüssigkeit, die aus jedem Kanal (23) austritt, unabhängig für jeden besagter Kanäle, während des Gießbetriebs;

kontinuierliches Berechnen der Gießereiformwärmetransferrate (MHTR) an jedem besagter Kanäle, aus den Messungen, die gemäß besagten, drei oben beschriebenen Meßschritten erhalten worden sind;

kontinuierliches Bestimmen der Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls in besagter Gießereiform, während des Gießbetriebs;

Aufzeichnen auf einem Diagramm, bei welchem eine Koordinate besagte MHTR-Werte und die andere Koordinate den vertikalen Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform angibt, einer Kurve, die die MHTR-Werte entlang besagter vertikalen Abmessung zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform (20) zeigt;

Darstellen, auf besagtem Diagramm, besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform;

periodisches Ändern besagter Kurve, um Änderungen besagter MHTR-Werte wiederzugeben;

periodisches Ändern der Abbildung auf besagtem Diagramm von besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls, um Änderungen in der Lage besagten Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform wiederzugeben;

Notieren der Lage (58) des Maximums der MHTR-Werte von besagter Kurve bezüglich des oberen Rands der Gießereiform;

Notieren des vertikalen Abstandes zwischen (1) besagter Maximallage (58) der MHTR-Werte und (2) besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls, aus der in besagtem Diagramm dargestellten Information

und kontinuierliches überwachen besagten vertikalen Abstandes, um irgendeinen Anstieg besagten Abstands zu erfassen;

(c) Ausrüsten besagter Gießereiform mit einer Vielzahl von vertikal getrennt voneinander horizontal angeordneter Kühlkanäle (23) an Stellen zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform;

Zirkulieren von Kühlflüssigkeit mit der gleichen Fließrate durch jeden besagter Kanäle (23);

kontinuierliches Berechnen, für jeden besagter Kanäle (23), des Temperaturdifferentials der Kühlflüssigkeit, die durch jeden Kanal zirkuliert;

Aufzeichnen auf einem Diagramm, bei welchem eine Koordinate besagtes Temperaturdifferential und die andere Koordinate den vertikalen Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform angibt, einer Kurve, die das Temperaturdifferential entlang besagter vertikalen Abmessung zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform zeigt;

Darstellen, auf besagtem Diagramm, der Lage (57) besagten Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands (2l) der Gießereiform;

periodisches Ändern besagter Kurve, um die Veränderung besagter Temperaturdifferentiale wiederzugeben;

periodisches Ändern der Abbildung besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls auf besagtem Diagrauin, um das Verändern der Lage besagten Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform wiederzugeben;

Notieren der Lage des Peaks des Temperaturdifferentials von besagter Kurve, bezüglich des oberen Rands der Gießereiform;

Notieren des vertikalen Abstandes zwischen (1) besagter Peaklage des Temperaturdifferentials und (2) besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls aus der in besagtem Diagramm dargestellten Information;

und kontinuierliches Uberwachen besagten vertikalen Abstandesl um irgendeinen Anstieg besagten Abstandes zu erfassen;

(d) kontinuierliches Messen der Temperatur der Wand der Gießereiform (20) an jeder einer Vielzahl von vertikal getrennt voneinander angeordneten Stellen (62) zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform;

kontinuierliches Bestimmen der Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls in besagter Gießereiform (20), während des Gießbetriebs;

Aufzeichnen, auf einem Diagramm, bei welchem eine Koordinate die Temperatur der Gießereiformwand und die andere Koordinate den vertikalen Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform angibt, einer Kurve, die die Temperatur der Gießereiwand entlang besagter vertikalen Abmessung zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform zeigt;

Abbilden, auf besagtem Diagramm, der Lage (57) besagten Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform;

periodisches Ändern besagter Kurve, um die Veränderung besagter Temperaturen der Gießereiwand wiederzugeben;

periodisches Verändern der Abbildung auf besagtem Diagramm der Lage (57) besagten geschmolzenen Metalls, um die Veränderung der Lage des Niveaus besagten Metalls bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform wiederzugeben;

Notieren der Lage (68) der Peaktemperatur der Gießereiformwand von besagter Kurve bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform;

Notieren des vertikalen Abstandes zwischen (1) besagter Lage (68) der Peaktemperatur der Gießereiformwand und (2) besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls, aus der in dem Diagramm dargestellten Information;

und kontinuierliches überwachen besagten vertikalen Abstandes, um irgendeinen Anstieg besagten Abstandes zu erfassen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Hilfsmittel Hilfsmittel (a) ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Arbeitsschritt des Bestimmens der Lage (68) besagter Peaktemperatur der Gießereiformwand folgendes umfaßt:

Messen der Gießereiformwandtemperatur an jeder einer Vielzahl von vertikal voneinander getrennt angeordneten Stellen (62) zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform.

4. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch:

Ausrüsten besagter Gießereiform mit einer Vielzahl von vertikal getrennt voneinander horizontal angeordneten Kühlkanälen (23) an Stellen zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform;

und Zirkulieren von Kühlflüssigkeit durch jeden besagter Kanäle (23).

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß:

besagte Kühlflüssigkeit mit der gleichen Fließrate durch jeden besagter Kanäle (23) zirkuliert wird;

und besagte Lage (68) besagter Peaktemperatur durch Bestimmen der Temperaturdifferentiale für die Kühlflüssigkeit beim Eintreten in und Austreten aus jedem Kanal (23) bestimmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß:

besagte Lage besagter Peaktemperatur durch Bestimmen der Gießereiformwärmetransferrate (MHTR) an jedem besagter Kanäle bestimmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch:

Auslösen eines Alarms (60) in Antwort auf das Erfassen eines erheblichen Anstieges besagten Abstandes.

8. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch:

Auslösen eines Alarrns (60), wenn besagter Abstand größer als ungefähr 3 Inch (7,6 cm) ist.

9. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch:

Auslösen eines Alarms (60), wenn besagter Abstand größer als ungefähr 15 % der vertikalen Abmessung besagter Gießereiform ist.

10. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch:

Initiieren einer Korrekturhandlung in Antwort auf das Erfassen eines erheblichen Anstieges besagten Abstandes, um ein Ausbrechen zu verhindern.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß besagte korrigierende Handlung zumindest einen der folgenden Arbeitsschritte umfaßt:

(a) Erniedrigen der Rate, mit welcher besagte Schale (42) von besagter Gießereiform (20) weggezogen wird; und

(b) Anheben des Niveaus (57) des geschmolzenen Metalls in besagter Gießereiform.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß besagte korrigierende Handlung Arbeitsschritt (b) ist.

13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Hilfsmittel Hilfsmittel (b) ist.

14. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Hilfsmittel Hilfsmittel (c) ist.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes periodische Ändern besagter Kurve mit einem Zeitintervall von weniger als zehn Sekunden stattfindet.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes periodische Andern besagten Abbildens der Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls mit einem Zeitintervall von weniger als zehn Sekunden stattfindet.

17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Zeitintervall kleiner als ungefähr fünf Sekunden ist.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes zeitintervall kleiner als ungefähr fünf Sekunden ist.

19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Hilfsmittel Hilfsmittel (d) ist.

20. Ausrüstung zum Stranggießen zum Bilden einer Gußmetallschale aus geschmolzenem Metall, wobei besagte Ausrüstung eine vertikal angeordnete Gießereiform (20) mit Wänden (33, 39), einem oberen Ende (21) und einem unteren Ende (22) enthält, besagte Gießereiform eine vorherbestimmte Abmessung hat, die Ausrüstung ferner eine Vorrichtung zum Vorherbestimmen der Wahrscheinlichkeit eines Ausbruches von geschmolzenem Metall aus besagter Schale (42), an besagtem unteren Ende (22) der Gießereif orm (20), umfaßt und besagte Vorrichtung gekennzeichnet ist durch eines der folgenden Hilfsmittel (a), (b), (c) oder (d):

(a) ein Mittel (38) zum kontinuierlichen Bestimmen der Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls in besagter Gießereifonn, bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform (20);

ein Mittel zum kontinuierlichen Bestimmen der Lage (68) der Peaktemperatur der Gießereiformwand bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform;

ein Mittel zum Notieren des vertikalen Abstandes zwischen (1) besagter Peaktemperaturlage (68) der Gießereiformwand und (2) besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls;

und ein Mittel (54) zum kontinuierlichen überwachen besagten vertikalen Abstandes, um irgendeinen Anstieg desselben zu erfassen;

(b) eine Vielzahl von vertikal getrennt voneinander horizontal angeordneten Kühlkanälen (23) in besagter Gießereiform (20) an Stellen zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform;

ein Mittel (34) zum Zirkulieren von Kühlflüssigkeit durch besagte Kanäle;

ein Mittel (36) zum kontinuierlichen Messen der Fließrate der Flüssigkeitl die jeden Kanal betritt;

ein Mittel (35) zum kontinuierlichen Messen der Temperatur der Flüssigkeit, die jeden Kanal betritt;

ein Mittel (37) zum kontinuierlichen Messen, unabhängig für jeden Kanal, der Temperatur der Flüssigkeit, die aus jedem Kanal austritt;

ein Mittel (38) zum kontinuierlichen Bestimmen der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls in besagter Gießereiform; ein Rechenmittel (51);

ein Mittel (49) zum Liefern jeder der besagten Temperatur- und Fließratenmessungen zu besagtem Rechenmittel;

ein Mittel (48) zum Liefern der Bestimmung des Niveaus des geschmolzenen Metalls zu besagtem Rechenmittel;

wobei besagtes Rechenmittel(51) jedes der folgenden Elemente (1) bis (9) umfaßt:

(1) ein Mittel zum Berechnen der Gießereiformwärmetransferrate (MHTR) an jedem besagter Kanäle, aus den Temperatur- und Fließratenmessungen, die besagtem Rechenmittel zugeführt worden sind;

(2) ein Mittel (54) zum Anzeigen eines Diagramms, bei welchem eine Koordinate besagten MHTR-Wert und die andere Koordinate den vertikalen Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform angibt;

(3) ein Mittel zum Aufzeichnen, auf besagtem Diagramm, einer Kurve, die die Änderungen in den MHTR-Werten entlang der besagten vertikalen Abmessung zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtern unteren Ende (22) der Gießereiform zeigt;

(4) ein Mittel zum Abbilden, auf besagtem Diagramm, der Lage (57) besagten Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform;

(5) ein Mittel zum periodischen Ändern besagter Kurve, um ein Ändern besagter MHTR-Werte wiederzugeben;

(6) ein Mittel zum periodischen Ändern der Abbildung besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls auf besagtem Diagramm, um eine Änderung in der Lage besagten Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform wiederzugeben;

(7) ein Mittel zum Notieren der Lage (58) des Maximums der MHTR-Werte auf besagter Kurve bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform;

(8) ein Mittel zum Notieren des vertikalen Abstandes zwischen besagter Lage (58) des Maximums der MHTR-Werte und besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls, aus der auf besagter Kurve dargestellten Information;

(9) ein Mittel (54) zum kontinuierlichen überwachen besagten vertikalen Abstandes, um irgendeinen Anstieg besagten Abstandes zu erfassen;

(c) eine Vielzahl von vertikal getrennt voneinander horizontal angeordneten Kühlkanälen (23) besagter Gießereiform an Stellen zwischen besagtem oberen Ende und besagtem unteren Ende der Gießereiform;

ein Mittel (34) zum Zirkulieren von Kühlflüssigkeit mit der gleichen Fließrate durch jeden besagter Kanäle;

ein Mittel (37) zum kontinuierlichen Messen der Temperatur der Flüssigkeit, die aus jedem Kanal austritt, getrennt für jeden Kanal;

ein Mittel (38) zum kontinuierlichen Bestimmen der Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls in besagter Gießereiform;

ein Rechenmittel (51);

ein Mittel (49) zum Liefern jeder besagter Temperaturmessungen zu besagtem Rechenmittel;

wobei besagtes Rechenmittel (51) jedes der folgenden Elemente (1) bis (9) umfaßt:

(1) ein Mittel zum Berechnen, für jeden besagter Kühlkanäle, des Temperaturdifferentials der Kühlflüssigkeit, die durch einen Kanal zirkuliert wird-

(2) ein Mittel (54) zum Anzeigen eines Diagramms, bei welchem eine Koordinate besagtes Temperaturdifferential und die andere Koordinate den vertikalen Abstand zu dem oberen Rand der Gießereiform angibt;

(3) ein Mittel zum Aufzeichnen, auf besagtem Diagramm, einer Kurve, die das Temperaturdifferential entlang der besagten vertikalen Abmessung zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform zeigt;

(5) ein Mittel zum periodischen Ändern besagter Kurve, um eine Änderung besagten Temperaturdifferentials wiederzugeben;

(6) ein Mittel zum periodischen Ändern der Abbildung besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls auf besagtem Diagramm, um eine Veränderung in der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform wiederzugeben;

(7) ein Mittel zum Notieren der Lage (68) des Maximums des Temperaturdifferentials bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform auf besagter Kurve;

(8) ein Mittel zum Notieren des vertikalen Abstandes zwischen besagter Lage (68) des Maximums des Temperaturdifferentials und besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls, aus der durch besagte Kurve wiedergegebenen Information;

(d) ein Mittel zum kontinuierlichen Messen der Temperatur der Wand der Gießereiform an jeder einer Vielzahl von vertikal getrennt voneinander angeordneten Stellen (62) zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform;

wobei besagtes Rechenmittel (51) jedes der folgenden Elemente (1) bis (8) umfaßt:

(1) ein Mittel (54) zum Anzeigen eines Diagramms, bei welchem eine Koordinate die Temperatur der Gießereiformwand und die andere Koordinate den vertikalen Abstand zu dem oberen Rand (21) der Gießereiform angibt;

(2) ein Mittel zum Aufzeichnen, auf besagtem Diagramm, einer Kurve, die besagte Temperatur der Gießereiformwand entlang der besagten vertikalen Abmessung zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren ende (22) der Gießereiform zeigt;

(3) ein Mittel zum Abbilden, auf besagtem Diagramm, der Lage (57) besagten Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform;

(4) ein Mittel zum periodischen Ändern besagter Kurve, um eine Veränderung besagter Temperatur der Gießereiformwand wiederzugeben;

(5) ein Mittel zum periodischen Verändern der Abbildung besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls auf besagtem Diagramm, um eine Veränderung in der Lage des Niveaus des geschmolzenen Metalls bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform wiederzugeben;

(6) ein Mittel zum Notieren der Lage (68) des Maximums der Temperatur der Gießereiformwand auf besagter Kurve bezüglich des oberen Rands (21) der Gießereiform;

(7) ein Mittel zum Notieren des vertikalen Abstandes zwischen besagter Lage (68) des Maximums der Temperatur der Gießereiformwand und besagter Lage (57) des Niveaus des geschmolzenen Metalls, aus der auf besagter Kurve dargestellten Information;

(8) und ein Mittel (54) zum kontinuierlichen überwachen besagten vertikalen Abstandes, um irgendeinen Anstieg besagten Abstandes zu erfassen.

21. Ausrüstung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Hilfsmittel Hilfsmittel (a) ist.

22. Ausrüstung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Mittel zum Bestimmen der Lage (68) besagter Peaktemperatur folgendes umfaßt:

eine Vielzahl von Temperatursensormitteln (62), die in der Gießereiformwand (39) an vertikal getrennt voneinander angeordneten Stellen zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) angeordnet sind.

23. Ausrüstung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch:

eine Viel zahl von vertikal getrennt voneinander horizontal angeordneten Kühlkanälen (23) in besagter Gießereiform an Stellen zwischen besagtem oberen Ende (21) und besagtem unteren Ende (22) der Gießereiform;

und ein Mittel (34) zum Zirkulieren einer Kühlflüssigkeit durch jeden besagter Kanäle (23).

24. Ausrüstung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch:

ein Mittel (34) zum Zirkulieren besagter Kühlflüssigkeit mit der gleichen Fließrate durch jeden besagter Kanäle;

wobei besagtes Mittel zum Bestimmen besagter Lage der Peaktemperatur Mittel (35, 37) zum Bestimmen der Temperaturdifferentiale für die Kühlflüssigkeit umfaßt, die in jeden Kanal eintritt und aus jedem Kanal austritt.

25. Ausrüstung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Mittel zum Bestimmen besagter Lage der Peaktemperatur folgendes umfaßt:

Mittel (35, 37, 49, 51) zum Bestimmen der Gießereiformwärmetransferrate (MHTR) für jeden besagter Kanäle.

26. Ausrüstung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch:

ein Mittel zum Auslösen eines Alarms (60) in Antwort auf das Erfassen eines erheblichen Anstieges besagten Abstandes.

27. Ausrüstung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch:

ein Mittel zum Auslösen eines Alarms (60), wenn besagter Abstand größer als ungefähr 3 Inch (7,6 cm) ist.

28. Ausrüstung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch:

ein Mittel zum Auslösen eines Alarms (60), wenn besagter Abstand größer als ungefähr 15 % der vertikalen Abmessung besagter Gießereiform ist.

29. Ausrüstung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Hilfsmittel Hilfsmittel (b) ist.

30. Ausrüstung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Hilfsmittel Hilfsmittel (c) ist.

31. Ausrüstung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß besagtes Hilfsmittel Hilfsmittel (d) ist.